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Development of an intelligent condition monitoring system for application on critical rotating components of industrial-scale wind turbines

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Le développement de turbines éoliennes plus fiables

L'énergie éolienne représente environ 3 % de la production d'électricité globale de l'Europe et est prévue de fournir 12 % d'ici 2020. Afin de satisfaire cet objectif, le nombre de moteurs éoliens doit augmenter et en même temps fonctionner à une efficacité et un coût optimaux.

Énergie

Les fabricants des moteurs éoliens se concentrent sur l'amélioration de la fiabilité afin de réduire les coûts d'opération et de maintenance. Dans ce but, de nouveaux concepts sont mis au point et requièrent moins de visites de service régulier et moins de temps perdu à cause de non fonctionnement. L'initiative INTELWIND , financée par l'UE, visait à réduire considérablement le nombre de défauts au niveau des composants rotatifs importants pour les éoliennes industrielles. Par ailleurs, elle a cherché à réduire le besoin en maintenance corrective grâce au développement et à l'implémentation d'un système de surveillance intelligent. Ce système de surveillance des conditions (CMS, pour condition monitoring system) se fonde sur l'intégration des émissions acoustiques, des vibrations, du système de détection et des données sur le pétrole par les capteurs. Les capteurs déjà présents dans les systèmes d'enregistrement des génératrices pour éoliennes ont fourni des paramètres de référence nécessaires pour l'analyse de données, telles que la vitesse du vent et la production d'électricité. INTELWIND a développé des algorithmes et les a intégrées dans le CMS afin de fournir des données permettant des estimations sur l'usure des roulements et autres facteurs. Les données sont comparées à une série d'indices de performances clé «sains». Si une valeur externe à la gamme d'acceptation est identifiée, l'alarme est déclenchée. Cela permet une surveillance automatisée et une intervention précoce. Le CMS représente un pas en avant majeur dans la surveillance des conditions des génératrices pour éoliennes. Non seulement il identifie les défauts dans les composants tournants critiques, mais permet également de mesurer en permanence et d'enregistrer la charge des composants du groupe motopropulseur. Cela est effectué grâce à un capteur d'ondes acoustique de surface pour mesurer le couple dans l'arbre à grande vitesse en combinaison avec le logiciel mis au point. Avec le logiciel qui estime la durée résiduelle des composants, ces développements représentent une nouvelle ère de la maintenance pour les génératrices pour éoliennes. Le système intelligent d'INTELWIND peut être incorporé dans les turbines fabriquées récemment et les installations plus anciennes. Cela conduira à des économies considérables liées à un équipement de remplacement onéreux tel que les boîtes de vitesses, ainsi que des économies au niveau des coûts de maintenance.

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